Bài 20: Tạo giống mới nhờ công nghệ gen
I. Công nghệ gen
1. Khái niệm công nghệ gen
a. Công nghệ gen
Là một quy trình công nghệ dùng để tạo ra những tế bào và sinh vật có gen bị biến đổi hoặc có thêm gen mới, từ đó tạo ra cơ thể với những đặc điểm mới.
b. Kĩ thuật chuyển gen
Là kĩ thuật tạo ADN tái tổ hợp để chuyển gen từ tế bào này sang tế bào khác. Kĩ thuật chuyển gen đóng vai trò trung tâm trong công nghệ gen.
a. Công nghệ gen
Là một quy trình công nghệ dùng để tạo ra những tế bào và sinh vật có gen bị biến đổi hoặc có thêm gen mới, từ đó tạo ra cơ thể với những đặc điểm mới.
b. Kĩ thuật chuyển gen
Là kĩ thuật tạo ADN tái tổ hợp để chuyển gen từ tế bào này sang tế bào khác. Kĩ thuật chuyển gen đóng vai trò trung tâm trong công nghệ gen.
2. Các bước cần tiến hành trong kỹ thuật chuyển gen
Bước 1: Tạo ADN tái tổ hợp
- Tách thể truyền và gen cần chuyển ra khỏi tế bào.
- Cắt ADN của tế bào cho và ADN của plasmit bằng cùng một loại enzim cắt giới hạn restrictaza tạo ra các đầu dính có trình tự giống nhau.
- Nối: Dùng enzim nối ligaza để gắn gen cần chuyển vào thể truyền tạo thành ADN tái tổ hợp.
Bước 2: Đưa ADN tái tổ hợp vào trong tế bào nhận
- Dùng muối CaCl2 hoặc dùng xung điện để làm dãn màng sinh chất của tế bào nhận làm cho phân tử ADN tái tổ hợp dễ dàng chui qua màng vào trong tế bào nhận.
Bước 3: Phân lập dòng tế bào chứa ADN tái tổ hợp
- Bằng cách chọn thể truyền có các gen đánh dấu. Gen đánh dấu có thể là gen kháng chất kháng sinh hoặc gen phát sáng. Sản phẩm của gen đánh dấu có thể dễ dàng nhận biết bằng các kĩ thuật nhất định nhờ đó người ta có thể biết được các tế bào có nhận được ADN tái tổ hợp.
Bước 1: Tạo ADN tái tổ hợp
- Tách thể truyền và gen cần chuyển ra khỏi tế bào.
- Cắt ADN của tế bào cho và ADN của plasmit bằng cùng một loại enzim cắt giới hạn restrictaza tạo ra các đầu dính có trình tự giống nhau.
- Nối: Dùng enzim nối ligaza để gắn gen cần chuyển vào thể truyền tạo thành ADN tái tổ hợp.
Bước 2: Đưa ADN tái tổ hợp vào trong tế bào nhận
- Dùng muối CaCl2 hoặc dùng xung điện để làm dãn màng sinh chất của tế bào nhận làm cho phân tử ADN tái tổ hợp dễ dàng chui qua màng vào trong tế bào nhận.
Bước 3: Phân lập dòng tế bào chứa ADN tái tổ hợp
- Bằng cách chọn thể truyền có các gen đánh dấu. Gen đánh dấu có thể là gen kháng chất kháng sinh hoặc gen phát sáng. Sản phẩm của gen đánh dấu có thể dễ dàng nhận biết bằng các kĩ thuật nhất định nhờ đó người ta có thể biết được các tế bào có nhận được ADN tái tổ hợp.
II. Ứng dụng công nghệ gen trong tạo giống biến đổi gen
1. Khái niệm sinh vật biến đổi gen
a. Khái niệm
Sinh vật biến đổi gen là sinh vật mà hệ gen của nó làm biến đổi phù hợp với lợi ích của mình.
b. Cách làm biến đổi hệ gen của sinh vật
- Đưa thêm một gen lạ vào hệ gen của sinh vật
- Làm biến đổi một gen đã có sẵn trong hệ gen
- Loại bỏ hoặc làm bất hoạt một gen nào đó trong hệ gen
a. Khái niệm
Sinh vật biến đổi gen là sinh vật mà hệ gen của nó làm biến đổi phù hợp với lợi ích của mình.
b. Cách làm biến đổi hệ gen của sinh vật
- Đưa thêm một gen lạ vào hệ gen của sinh vật
- Làm biến đổi một gen đã có sẵn trong hệ gen
- Loại bỏ hoặc làm bất hoạt một gen nào đó trong hệ gen
2. Một số thành tựu tạo giống biến đổi gen
a. Động vật - Chuyển gen pr người vào cừu - Chuyển gen hooc môn sinh trưởng của chuột cống vào chuột bạch→ KL tăng gấp đôi. |
b. Thực vật - Chuyển gen kháng thuốc diệt cỏ từ loài thuốc lá cảnh vào cây bông và đậu tương. - Chuyển gen chống vi rút vào khoai tây. - Tạo được giống lúa gạo vàng có khả năng tổng hợp beta-caroten trong hạt. - Tạo giống cà chua có khả năng kéo dài thời gian chín... |
c. Vi sinh vật
- Tạo vi khuẩn kháng thể miễn dịch cúm
- Tạo chủng vi khuẩn sản xuất ra các sản phẩm có lợi trong nông nghiệp
- Tạo các dòng vi khuẩn mang gen loài khác. Ví dụ dòng vi khuẩn mang gen insulin người có khả năng sản sinh một lượng lớn insulin làm thuốc chữa bệnh tiểu đường.
- Tạo nhiều dòng VSV biến đổi gen phục vụ các mục đích khác nhau. Ví dụ dòng vi khuẩn có khả năng phân hủy rác, dầu loang...
- Tạo vi khuẩn kháng thể miễn dịch cúm
- Tạo chủng vi khuẩn sản xuất ra các sản phẩm có lợi trong nông nghiệp
- Tạo các dòng vi khuẩn mang gen loài khác. Ví dụ dòng vi khuẩn mang gen insulin người có khả năng sản sinh một lượng lớn insulin làm thuốc chữa bệnh tiểu đường.
- Tạo nhiều dòng VSV biến đổi gen phục vụ các mục đích khác nhau. Ví dụ dòng vi khuẩn có khả năng phân hủy rác, dầu loang...